菱镁矿风化石与叶腊石合成堇青石的结构表征

采用菱镁矿风化石、叶腊石、二氧化硅微粉为主要原料,研究分析烧成温度对合成堇青石结晶度、晶粒尺寸、晶相组成和显微结构来确定适宜的合成温度。用X′Pert plus软件对X射线衍射图进行拟合,分析试样的结晶度,用半定量(semi-quantification)法对试样结晶相中晶相组成进行计算,用Scherrer公式计算试样中堇青石、方石英晶粒的粒径大小。结果表明:采用菱镁矿风化石与叶腊石为原料合成堇青石,当温度由1350℃增加到1400℃,试样的结晶度增加,堇青石晶粒尺寸和堇青石相量增加,在1400℃时,试样结晶度最高,晶粒尺寸最大。晶相组成中堇青石相占67%,方石英相占33%。当温度大于1400℃,试样结晶度降低,堇青石和方石英晶粒尺寸减小,当温度在1500℃时,堇青石相消失,促进了方石英相析出。采用菱镁矿风化石与叶腊石为原料合成堇青石的最佳烧成温度为1400℃。

二氧化钛对菱镁矿风化石制备镁铝尖晶石组成结构的影响

以菱镁矿风化石与工业氧化铝为原料,按照尖晶石理论化学计量比对两种物料进行配料,添加不同量二氧化钛,研究二氧化钛对制备的镁铝尖晶石的组成、结构、结晶度、晶胞常数的影响,用XRD和SEM对烧后试样的相组成和显微结构进行研究。用X'pert plus软件计算相对结晶度,并分析镁铝尖晶石相的晶胞参数。结果表明:当二氧化钛添加量小于1.6 wt%时,结晶度随着二氧化钛加入量的增加而降低,主晶相镁铝尖晶石的晶胞参数却随之增大;当二氧化钛加入量为1.6～2.0%时,镁铝尖晶石对二氧化钛的置换固溶作用降低,镁铝尖晶石晶胞参数增加趋势有所减弱。一定量的二氧化钛有利于材料中镁铝尖晶石的生成,二氧化钛的最佳添加量为2.0%。

氧化铬对菱镁矿风化石制备堇青石材料的影响

本研究以辽南地区菱镁矿风化石、工业氧化铝、二氧化硅微粉为原料制备堇青石材料,研究分析氧化铬对制备堇青石材料中晶相、晶胞参数、晶相含量及显微结构的影响。用XRD和SEM表征各试样中的晶相和显微结构;用X'Pert Plus软件对晶相的晶胞参数和晶相含量进行分析。结果表明:以菱镁矿风化石为原料经过1350℃烧成可以制备出以堇青石为主晶相的堇青石材料。氧化铬与堇青石形成有限的固溶体,当氧化铬加入量为0.8%时,堇青石晶格常数及晶胞体积都最大;小于1.2%的氧化铬的加入会降低了系统中晶相的含量,当氧化铬加入量大于1.2%时,系统中晶相的含量随着氧化铬加入量的增加而逐渐增大。

氧化镧对菱镁矿风化石制备镁铝尖晶石组成结构的影响

以菱镁矿风化石与工业氧化铝为原料,按照尖晶石理论组成对两种物料进行配料,添加不同数量的氧化镧,分析研究氧化镧对以菱镁矿风化石为原料制备的镁铝尖晶石组成结构、结晶度、晶胞常数的影响,用XRD分析法和SEM法对烧后试样的相组成和显微结构进行研究。利用X’Pert Plus软件对试样中结晶相的相对结晶度进行计算,并对镁铝尖晶石相的晶胞常数进行分析。结果表明,以菱镁矿风化石为主要原料制备出的镁铝尖晶石材料中主晶相镁铝尖晶石的晶胞常数随着氧化镧加入量增加而增大。当氧化镧加入量为0.8%～1.0%时,镁铝尖晶石晶胞常数增加趋势减弱。加入氧化镧可以提高材料中结晶相结晶度,当氧化镧加入量达到0.8%时,材料中结晶相结晶度是未加入氧化镧的1.1667倍。结构中镁铝尖晶石的分布更为均匀。